TWI543199B - 供低薄片電阻應用之柵狀及奈米結構的透明導體及其形成方法 - Google Patents
供低薄片電阻應用之柵狀及奈米結構的透明導體及其形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI543199B TWI543199B TW100140003A TW100140003A TWI543199B TW I543199 B TWI543199 B TW I543199B TW 100140003 A TW100140003 A TW 100140003A TW 100140003 A TW100140003 A TW 100140003A TW I543199 B TWI543199 B TW I543199B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- transparent conductor
- layer
- sheet resistance
- low sheet
- nanostructure
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims description 317
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims description 240
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 98
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 146
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 80
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 75
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 35
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 35
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 35
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 35
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 23
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 22
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 18
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 17
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 14
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004838 Heat curing adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 373
- 239000010408 film Substances 0.000 description 144
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 81
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 24
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 21
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 13
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 13
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 11
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 9
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 8
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 4
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002042 Silver nanowire Substances 0.000 description 3
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000010017 direct printing Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 2
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 2
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[2,3-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=C1C=CS2 YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVOAFLJLVONUSZ-UHFFFAOYSA-N 2-ethylperoxythiophene Chemical compound CCOOC1=CC=CS1 HVOAFLJLVONUSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRYCRPNCXLQHPN-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2-methylbenzaldehyde Chemical compound CC1=C(O)C=CC=C1C=O ZRYCRPNCXLQHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000001540 jet deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N phthalimide Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920002102 polyvinyl toluene Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URYYVOIYTNXXBN-OWOJBTEDSA-N trans-cyclooctene Chemical compound C1CCC\C=C\CC1 URYYVOIYTNXXBN-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
- H10K50/816—Multilayers, e.g. transparent multilayers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
- H10K59/8051—Anodes
- H10K59/80517—Multilayers, e.g. transparent multilayers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/80—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/1201—Manufacture or treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
Description
本發明係關於透明導體,特定而言係關於具有高透明度、低薄片電阻及低表面粗糙度之透明導體。
本申請案主張2010年11月2日提出申請之美國臨時專利申請案第61/409,412號在35 U.S.C.第119(e)下之權利,其全部內容以引用方式併入本文中。
透明導體係指塗覆於高透射率絕緣表面或基板上之薄導電膜。透明導體可經製造在維持合理光學透明度的同時具有表面電導率。該等表面導電透明導體廣泛用作平板液晶顯示器、觸摸面板、電致發光裝置及薄膜光伏電池中之透明電極、用作抗靜電層、且用作電磁波屏蔽層。
然而,透明導體(例如氧化銦錫(ITO)及鋁摻雜氧化鋅(AZO))在最低經濟或實踐上可獲得薄片電阻方面具有實踐限制。若需要基於低薄片電阻ITO或AZO之熱導體,則會不利地影響其他物理(透射性質、沈積時間、撓性)或財政(處理時間、總材料成本)性質。
諸如有機發光二極體(OLED)發光、光伏(PV)電池及有機光伏(OPV)等應用可獲益於使用薄片電阻<5歐姆/平方或甚至<1歐姆/平方之透明導體。達成低薄片電阻透明導體之傳統方法包含使用精細圖案化低薄片電阻柵格與濺鍍透明導體或導電聚合物形成具有期望薄片電阻之複合結構。除關於高導體密度柵格之不透明度問題外,許多複合金屬柵格透明導體具有內在之三維表面,該三維表面之存在可經由過量洩漏電流或短路來危害使用該透明導體之電子裝置的性能。
因此,業內持續需要提供具有期望之電、光學及機械性質之透明導體,特定而言需要透明導體具有最小表面粗糙度以減小或消除洩漏電流及短路、且具有減小之薄片電阻同時維持可接受之光學及機械性質。
本文闡述實例性透明導體方法。根據柵格圖案將低薄片電阻柵格沈積於平面轉移膜表面上。亦根據奈米結構層圖案將奈米結構層沈積於轉移膜表面上。低薄片電阻柵格與奈米結構層形成共面透明導體表面。所得透明導體具有高透明度、低薄片電阻及最小表面粗糙度。
本文亦闡述實例性透明導體。透明導體包含低薄片電阻柵格及奈米結構層以形成具有共面表面之透明導體。所得透明導體具有高透明度、低薄片電阻及最小表面粗糙度。
在圖式中,相同之參考編號標記相似之元件或行為。圖中元件之尺寸及相對位置未必按比例繪出。舉例而言,各元件之形狀及角度未按比例繪出,且某些該等元件係任意放大及定位以改良圖式之清晰度。另外,圖示中所繪元件之特定形狀非欲表達任何關於特定元件之實際形狀的資訊,且僅為易於識別而選擇。
本文所述之透明導體及透明導體方法係以多個實施例之形式呈現。應理解,在該等實施例中之每一者內及在為清晰起見及/或為避免本揭示內容之冗餘而未明確闡述之其他實施例中,可有所變化。另外,本文所揭示各個層及結構之沈積順序及程度可進行變化、更改、分開或細分以符合不同性能規範。參照圖1-6中包含及闡釋之所有實施例,所呈現之通用格式將詳細闡述本文所提供闡釋性實施例內所使用組件中之每一者。所闡釋每一實施例之詳細闡述遵循詳細組件闡述。
所論述之各個層可包括一或多個獨立施加之層。可一致地(例如使用相同圖案或未圖案化)或不一致地(例如使用不同疊加圖案)來施加不同層。
本文所用之術語「透明導體」係指形成任一導電、光學透明或半透明結構之結構及材料。實例性透明導體可包括如下低薄片電阻柵格(例如,金屬柵格結構):其與包含一或多個導電奈米結構(例如,銀奈米線或石墨烯或碳奈米管或TCO奈米顆粒)之奈米結構層組合及/或配置於有機聚合物基質(例如,摻雜之聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)或PEDOT、聚苯胺、聚吡咯或其他導電聚合物)內。透明導體可包含物理結構及電裝置及提供期望物理及/或電性質之層,舉例而言,電性質係(例如)低薄片電阻、高透明度及平面露出表面。
在透明導體內存在低薄片電阻柵格時,藉由在整個相對較高電阻奈米線(或導電聚合物或碳奈米管等)層內提供相對較低電阻路徑之網絡來減小透明導體之薄片電阻。使用此一結構,薄片電阻可能小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq、小於約0.5歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq。能夠製造薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq、小於約0.5歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq之大尺寸透明導體,此使得該等導體可用於OLED裝置、OLED發光裝置及光伏電池應用中。
透明導體之透明度至少部分地隨構造透明導體中所用之結構及材料而變化。舉例而言,若期望高導電或低薄片電阻透明導體,則增加奈米結構層內之導電結構(例如金屬奈米線或石墨烯元件)之濃度可改良電導率或降低電阻。然而,其他導電結構可不利地影響(亦即降低)透明導體之透明度。使用如本文所述至少部分地連同奈米結構層120一起沈積之低薄片電阻柵格115會減小奈米結構層中奈米結構之濃度,並提供透光率為約80%或更大、約85%或更大或約90%或更大之透明導體。
物理性質亦可影響透明導體之性能。舉例而言,高表面粗糙度可增加在該等透明導體上製造之OLED或OPV裝置發生電流洩漏及內部短路的幾率。最小化透明導體之表面粗糙度可將洩漏電流及內部短路減小至可接受程度以用於諸如OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置等高性能應用中。表面粗糙度為約50奈米(nm)或更小峰間表面粗糙度、約30 nm或更小峰間表面粗糙度或約10 nm或更小峰間表面粗糙度之透明導體可提供可接受程度之洩漏電流及最小內部短路。
轉移膜105向基板提供用於藉由沈積形成透明導體之各個結構及層進行構造。在各個實施例中,且端視所用之製造過程,轉移膜105可為剛性、半剛性或撓性。舉例而言,剛性轉移膜可適用於傳送線型生產過程,而半剛性或撓性轉移膜可更好地適用於較佳捲至捲型生產過程。
沈積於轉移膜上之層及結構通常呈圖案形式而非隨機遍及於轉移膜上。存在以下至少兩種在轉移膜上提供圖案之方法:預圖案化及後圖案化。在預圖案化中,將各個層、組件及結構精確沈積於轉移膜上之其預定位置中,且需要較少或無需隨後之處理。在後圖案化中,大致均勻地遍及轉移膜分佈各個層、組件及結構,隨後實施去除(或後處理)步驟,其中去除不合理沈積或不恰當放置之層、組件及結構。以溶液、液體、漿液或聚合物基質形式提供低薄片電阻柵格、奈米結構層或低薄片電阻柵格及奈米結構層二者使得其在轉移膜表面上之可控沈積及去除成為可能。
使用在轉移膜上允許精確沈積及定位各個層、組件及結構之印刷(或相似者)技術來達成預圖案化。印刷方法之實例包含直接或膠版印刷(例如凹版)、快乾印刷、噴墨印刷、熱轉移及絲網印刷。藉由以下方式來提供實例性預圖案化產生方法:將轉移膜傳送至基於數位編碼之機器可執行指令集合來沈積各個層、組件及結構之印刷頭的下方。
使用光微影、雷射燒蝕或其他相似技術來達成後圖案化,其中(例如)使用真空濺鍍、蒸發或濕式塗覆沈積技術遍及轉移膜大致個別且均勻地分佈各個層、組件及結構。然後(例如)使用蝕刻劑去除個別施加之層、組件及結構的所選部分。可使用預圖案化及後圖案化之組合-可使用預圖案化技術沈積轉移膜上之一些層、組件及結構,而使用後圖案化技術形成其他層、組件及結構。低薄片電阻金屬柵格亦可為共層壓或嵌入之金屬柵格之預製薄片。
轉移膜105之類型並無特定限制,只要其具有以下特徵:(a)支持形成透明導體之各個層及結構之沈積;(b)與形成透明導體之各個層及結構分離;(c)具有擁有可接受表面粗糙度之平滑、平面表面;及(d)與沈積及處理各個層中所用之化學物質相容。因去除轉移膜以露出透明導體之表面,故轉移膜可為光學澄清、透明、半透明或甚至不透明。
因在轉移膜105之表面110上構建透明導體,故透明導體之最終表面粗糙度與轉移膜105之表面粗糙度相似。因此,可至少部分地基於透明導體之容許表面粗糙度來選擇轉移膜。舉例而言,為提供具有約50奈米(nm)或更小峰間表面粗糙度、約30 nm或更小峰間表面粗糙度或約10 nm或更小峰間表面粗糙度之透明導體,可分別選擇表面110具有約50 nm或更小峰間表面粗糙度、約30 nm或更小峰間表面粗糙度或約10 nm或更小峰間表面粗糙度之轉移膜105。
另一考慮因素係自轉移膜105之表面110剝離或釋離透明導體之能力。可經由使用一或多種釋離劑來增強對自轉移膜105釋離透明導體之改良、增強或幫助。適宜釋離劑應允許轉移膜105自透明導體容易地釋離而不會損害或以其他方式不利地改變透明導體之物理性質或電性質。釋離劑通常基於具有低表面能之材料,包含但不限於:矽基聚合物、氟化聚合物、澱粉及諸如此類。一或多種釋離劑可(例如)藉由化學或物理結合至轉移膜105之結構表面或結構內來納入轉移膜本身內。可(例如)經由在暴露於紫外(UV)光後之光化學活化或經由在暴露於高溫後之熱活化在外部活化各種釋離劑。
低薄片電阻柵格115提供用於至少在奈米結構層120內之電流流動、分佈及/或收集之低電阻路徑或路徑網絡。除提供該等低電阻路徑外,低薄片電阻柵格115亦可提供對於透明導體之物理強度的量度。舉例而言,若使用較大尺寸透明導體(例如用於大型OLED顯示器、OLED發光裝置及光伏裝置中之透明導體),則具有該物理強度之透明導體可為有利的。
低薄片電阻柵格115包含任一類型之具有適當電性質及物理性質之導電結構,包含金屬結構、非金屬結構或含有金屬結構及非金屬結構之組合之複合結構。低薄片電阻柵格115之實例包含但不限於精細金屬網(例如,銅網、銀網、鋁網、鋼網等)-藉由(例如)濺鍍或蒸發使用後圖案化進行沈積,較佳係(例如)經絲網印刷之金屬膏(例如Ag膏)、可嵌入之精細金屬線或含有一或多種剩餘低電阻組份之可印刷溶液。
低薄片電阻柵格115之物理尺寸及/或組態完全或部分地基於對任一指定電(例如,薄片電阻)及物理(例如,表面粗糙度及/或透光率)要求之符合。形成低薄片電阻柵格115之導體之尺寸及選路形成柵格圖案,該圖案用於在轉移膜上沈積或以其他方式形成低薄片電阻柵格115之至少一部分。在一些實施例中,形成低薄片電阻柵格115之元件之寬度可介於約1微米至約300微米之間。在一些實施例中,形成低薄片電阻柵格之元件之高度可介於約100 nm至約100微米之間。形成低薄片電阻柵格之元件間之開口距離可介於約100微米至約10 mm之間。
可使用預圖案化、後圖案化或其任一組合來沈積低薄片電阻柵格115。預圖案化、印刷之低薄片電阻柵格115之實例包含但不限於印刷之銀膏柵格、印刷之銅膏柵格、微粒或奈米顆粒膏柵格或相似導電膏柵格。藉由使用先前施加導電膜之光微影顯影產生低薄片電阻柵格115來提供實例性後圖案化低薄片電阻柵格115。其他實例性後圖案化低薄片電阻柵格115包含但不限於經由印刷、蒸發、濺鍍、無電電鍍或電鍍或溶液處理進行整體沈積;隨後經由光微影、絲網印刷之抗蝕劑、絲網印刷之蝕刻劑、標準蝕刻、雷射蝕刻及黏著劑剝離印模進行圖案化。
低薄片電阻柵格可具有達成期望薄片電阻同時維持可接受光學性質所需之任一二維或三維幾何結構、形狀或組態。儘管較大柵格密度(亦即,較大低電阻路徑橫截面積)可減小透明導體之總薄片電阻,但高柵格密度可將透明導體之不透明度增加至不可接受之程度。因此,低薄片電阻柵格115之圖案選擇及物理性質有時可代表至少部分地基於最小化透明導體之薄片電阻同時並不將透明導體之不透明度增加至不可接受之程度進行折中。
低薄片電阻柵格115可具有能夠提供可接受薄片電阻之任一固定、幾何或隨機圖案。舉例而言,低薄片電阻柵格115圖案可包含規則或不規則寬度之幾何排列,例如垂直線、傾斜線(例如,形成「金剛石」圖案)及平行線。其他圖案可使用彎曲或弧狀導體以達成具有均勻或不均勻薄片電阻之複雜圖案,例如在透明導體意欲用於三維應用時。若適宜,例如在一些OLED系列互連電池及形成光伏模組中,可使用兩個或更多個圖案形成低薄片電阻柵格115,舉例而言,使用藉由較大圖案(例如六邊形或矩形)結合之平行線形成之柵格。在另一實施例中,低薄片電阻柵格115可為梳樣結構連接系列之互連薄膜光伏條帶。
奈米結構層120係導電、光學透明或半透明材料,其可預圖案化且至少部分地以溶液、液體或液體漿液形式沈積於轉移膜105、低薄片電阻柵格115或轉移膜105及低薄片電阻柵格115二者上。奈米結構層120可包含一或多種導電聚合物,例如含有導電奈米線(例如,銀奈米線)或導電結構(例如,石墨烯或碳奈米管)之導電聚合物。基於導電聚合物之奈米結構層120之實例可參見2006年8月14日提出申請且標題為「Nanowires Based Transparent Conductors」之共同待決美國申請案S/N 11/504,822,其全部內容以引用方式併入本文中。
在一些情形下,可預圖案化奈米結構層120並藉由直接印刷沈積施加至轉移膜105。奈米結構層之直接印刷沈積之非限制性實例包含絲網印刷、凹版印刷、快乾印刷、噴墨印刷、轉移印刷及諸如此類。闡述絲網印刷技術之實例可參見2009年2月25日提出申請且標題為「Method and Composition for Screen Printing of Conductive Features」之共同待決美國申請案S/N 12/380,294,其全部內容以引用方式併入本文中。闡述噴墨印刷技術之實例可參見2009年2月25日提出申請且標題為「Methods and Compositions for Ink Jet Deposition of Conductive Features」之共同待決美國申請案S/N 12/380,293,其全部內容以引用方式併入本文中。
在其他情形下,可藉由以下方式將奈米結構層120施加或以其他方式配置於轉移膜105上:以均勻方式塗覆轉移膜,隨後使用微影技術、雷射燒蝕及諸如此類實施後圖案化。
在至少一些實施例中,奈米結構層120可包含一或多個其他層,例如一或多個導電聚合物層、一或多個薄濺鍍透明導體層及/或一或多個緩衝層。其他層可包含可提供良好電子或電洞注入或提取及/或電子或電洞阻擋功能之材料,例如氧化鋅或氧化鈦。在至少一些情形下,可完全或部分地基於圖案沈積其他層,例如根據電洞傳輸圖案沈積之電洞傳輸層、根據電子傳輸圖案沈積之電子傳輸層、根據電洞抑制圖案沈積之電洞抑制層及/或根據電子抑制圖案沈積之電子抑制層。
在其他情形下,其他層可包含有效地促進與OLED或OPV堆疊之電接觸之導電聚合物。奈米結構層120及任一其他層可以任一順序、序列或結構進行沈積以提供可接受功能。奈米結構層120及任一其他層之該重排應視為包含於本揭示內容範圍內之實施例。
在一情形下,奈米結構層120可包括複數個嵌入基質中之金屬奈米線。本文所用之術語「基質」係指分散有或嵌入金屬奈米線之固態材料。奈米線可隨機排列或對準或優先沿一或多個軸對準。奈米線可以均勻或不均勻方式配置於基質內。奈米線可自藉由奈米結構層120形成之一或多個表面延伸或並不延伸。基質係用於金屬奈米線之主體並提供奈米結構層120之物理形式。基質可經選擇或組態以保護金屬奈米線免受不利之環境因素(例如腐蝕及磨損)影響。特定而言,基質顯著降低潛在腐蝕性要素(例如水分、痕量酸、氧、硫及諸如此類)之滲透,所有該等潛在腐蝕性要素皆可能會使嵌入基質中之奈米線降格。
此外,基質有助於奈米結構層120之總體物理及機械性質。舉例而言,基質可促進奈米結構層120與透明導體內之相鄰層之黏著。基質亦有助於奈米結構層120之撓性及透明導體之總撓性。撓性基質使得可以低成本、高通量過程來製造透明導體。另外,奈米結構層120之光學性質可藉由選擇適當基質材料來加以調整。舉例而言,可藉由使用具有期望折射率、組成及厚度之基質來有效減少透明導體中之反射損失及不期望眩光。
在至少一些情形下,基質係光學澄清材料。若在可見區(400 nm-700 nm)內材料之透光率為至少80%,則認為材料係「光學澄清的(optically clear)」。基質之光學澄清度通常由多種因素決定,該等因素包含但不限於:折射率(RI)、厚度、在整個厚度內RI之一致性、表面(包含介面)反射及濁度(由表面粗糙度及/或嵌入顆粒引起之散射損失)。在某些實施例中,基質及(由此)奈米結構層120為約10 nm至5 μm厚、約20 nm至1 μm厚或約50 nm至200 nm厚。在其他實施例中,基質具有約1.3至2.5或約1.35至1.8之折射率。
在某些實施例中,基質係聚合物,其亦稱為聚合物基質。光學透明聚合物已為業內所知。適宜聚合物基質之實例包含但不限於:聚丙烯酸系物(例如聚甲基丙烯酸酯(例如,聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚丙烯酸酯及聚丙烯腈)、聚乙烯醇、聚酯(例如,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸酯及聚碳酸酯)、具有高芳香度之聚合物(例如酚類或甲酚-甲醛(Novolacs))、聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、多硫化物、聚碸、聚伸苯基及聚苯基醚,聚胺基甲酸酯(PU)、環氧樹脂、聚烯烴(例如聚丙烯、聚甲基戊烯及環狀烯烴)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、纖維質、聚矽氧及其他含矽聚合物(例如聚倍半氧矽烷及聚矽烷)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙酸酯、聚降冰片烯、合成橡膠(例如,EPR、SBR、EPDM)及氟聚合物(例如,聚二氟亞乙烯、聚四氟乙烯(TFE)或聚六氟丙烯)、含氟烯烴與烴類烯烴之共聚物(例如,Lumiflon)及非晶型氟碳聚合物或共聚物(例如,Asahi Glass公司之CYTOP或Du Pont之Teflon AF)。
在其他實施例中,基質係無機材料。舉例而言,可使用基於二氧化矽、莫來石、氧化鋁、SiC、MgO--Al2O3--SiO2、Al2O3--SiO2、MgO--Al2O3--SiO2--Li2O或其混合物之溶膠-凝膠基質。
在某些實施例中,基質本身係導電的。舉例而言,基質可為導電聚合物。導電聚合物已為業內所熟知,其包含但不限於:聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)(PEDOT)、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯及聚丁二炔。
在其他實施例中,聚合物基質可為黏度改良劑,其用作將奈米結構固定於基板上之黏合劑。適宜黏度改良劑之實例包含羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素、乙基纖維素、黃原膠、聚乙烯醇、羧甲基纖維素及羥乙基纖維素。
如本文所使用,奈米結構層120可至少係指金屬奈米線之網絡層及基質之組合。因藉由自一個金屬奈米線至另一金屬奈米線之電荷轉移來達成導電性,故在奈米結構層120中必須存在足夠金屬奈米線以達成電轉移閾值並顯示適當的總電導率值。如上所述,奈米結構層120可包含其他材料、顆粒或結構以賦予一或多種期望電性質或特性。奈米結構層120之表面電導率與其薄片電阻成反比,可使用業內已知方法來量測表面電導率。
臨限負載量係指在裝載奈米結構層120後奈米結構層120之表面電阻率不大於約106歐姆/sq時金屬奈米線之重量百分比。臨限負載量取決於諸如以下因素:金屬奈米線之縱橫比、對準程度、團聚程度及電阻率。在至少一些實施例中,可對準奈米結構層120中存在之奈米線之全部或一部分以提供一或多種期望電性質。該等組態詳細闡述於2007年10月12日提出申請且標題為「Functional Films Formed by Highly Oriented Deposition of Nanowires」之美國申請案S/N: 11/871,721中,其全部內容以引用方式併入本文中。
奈米結構層120之機械及光學性質可受其中之高固體載量(例如,奈米線、散射顆粒及其他微粒添加劑)改變、危害或其他方式之影響。有利的是,金屬奈米線之高縱橫比容許在臨限表面負載量下形成貫穿基質之導電網絡,對於銀奈米線而言,臨限表面負載量較佳為約0.05 μg/cm2至約10 μg/cm2,更佳為約0.1 μg/cm2至約5 μg/cm2且更佳為約0.8 μg/cm2至約3 μg/cm2。該等表面負載量並不影響奈米結構層120之機械或光學性質。該等值主要取決於奈米線之尺寸及空間離散性。有利的是,可調變電導性(或表面電阻率)及光學透明度之透明導體可藉由調節金屬奈米線之負載量來提供。
在一些情形下,一或多種光散射或光引導材料可分散於奈米結構層120之全部或一部分中。通常,可藉由包含透光率及濁度之參數來定量地定義奈米結構層120之光學透明度或澄清度。「透光率」係指透過介質之入射光之百分比。在各個實施例中,奈米結構層120之透光率為至少80%且可高達98%。性能增強層(例如黏著劑層、抗反射層、抗眩光層)可進一步有助於減小奈米結構層120之總透光率。在各個實施例中,奈米結構層120之透光率可為至少50%、至少60%、至少70%或至少80%且可高達至少91%至99%。光引導材料之實例包含但不限於光柵、微透鏡陣列、凸起結構及諸如此類。
濁度係光擴散指標。其係指與入射光分離且在透射期間散射之光量的百分比。與透光率主要為介質之性質不同,濁度通常係生產問題且通常因表面粗糙度及介質中之嵌入顆粒或組成異質性而引起。在各個實施例中,透明導體之濁度不大於10%、不大於8%或不大於5%且可低至不大於2%至0.5%。舉例而言,亦可經由在基質內或奈米結構層本身內添加散射顆粒而在奈米結構層內人為產生濁度。關於濁度產生及光散射顆粒之論述可參見2010年12月3日提出申請且標題為「Nanostructure-Based Transparent Conductors Having Increased Haze and Devices Comprising the Same」之共同待決美國申請案S/N 12/960,316,其全部內容以引用方式併入本文中。
平面化層130配置於透明導體之全部或一部分上方,且提供配置於透明導體之至少一部分與基板140間之光學透明或半透明之介質。在一些情形下,平面化層130減小了表面不規則性,由此使其所施加之表面平滑化。在其他情形下,平面化層可消除表面不規則性,由此使施加其之表面平面化。
平面化層130可包含但不限於一或多個具有相同或不同性質之層。在一些情形下,平面化層130可包含黏著劑層及一或多個可選層,例如一或多個光散射層、光引導層、電荷傳輸層或電荷抑制層。在其他情形下,平面化層130可包含至少一個影響透明導體100之光學性質之層,例如抗反射層。在其他情形下,平面化層130部分地或完全地不透明,例如在期望極平滑圖案化導體位於最終載體金屬箔上時。
將平面化層130施加至透明導體與轉移膜105相對之至少一部分表面上。舉例而言,平面化層之至少一部分可包含黏著劑,其有益於在使用或不使用配置於基板與平面化層130之間之額外黏著劑層(例如,液體、膜、壓敏性黏著劑膜、熱固化黏著劑、UV固化黏著劑等)將透明導體100施加至平滑基板140上。
為容納透明導體內之各個表面特徵,與(例如)低薄片電阻柵格115及/或奈米結構層120相比平面化層130可相對較厚。舉例而言,平面化層130之總厚度可為約10 μm至約50 μm、約5 μm至約30 μm或約1 μm至約20 μm。
用於提供平面化層130之全部或一部分之黏著劑之非限制性實例包含但不限於環氧基黏著劑、丙烯酸基黏著劑、酚基黏著劑及矽氧烷基黏著劑。在至少一些實施例中,平面化層130可為光可圖案化轉移黏著劑。在其他情形下,平面化層130之至少一部分包含光可固化化合物,例如紫外(UV)光可固化黏著劑。在其他實施例中,平面化層130之至少一部分包含熱可固化化合物,例如熱可固化黏著劑。
在至少一些實施例中,一或多種增強平面化層130(特定而言)或透明導體100之總體性能或功能的材料可配置或分散於平面化層130之全部或一部分內。在一些情形下,可經由在黏著劑層內添加光散射或光引導材料來增強透明導體100之性能。光散射材料之實例包含但不限於濁度產生材料。光引導材料之實例包含但不限於光柵、微透鏡陣列、凸起結構及諸如此類。
舉例而言,一或多種濁度產生材料(例如散射顆粒、圖案化散射結構或相似材料)可配置於平面化層130之全部或一部分內。向黏著劑層中引入濁度產生材料可(例如)藉由減小或消除至少部分地由透明導體、下伏基板或其任一組合引起之眩光或反射來改良透明導體之光學品質。配置於平面化層130內之濁度產生及/或光引導結構可有益地用於OLED或薄膜光伏裝置中以提供光輸出耦合(用於OLED)或光輸入耦合(用於光伏電池)。
在一些情形下,平面化層130可使透明導體100之至少一部分與下伏基板140電耦合。在其他情形下,平面化層130可使透明導體100之至少一部分與下伏基板140電去耦。
可遍及低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或低薄片電阻柵格115及奈米結構層120二者之全部或一部分來均勻或半均勻地施加平面化層130。若均勻或半均勻地施加平面化層130,則可後圖案化平面化層。可均勻施加平面化層130以(例如)藉由整平低薄片電阻柵格115延伸至奈米結構層120上方之處之任一表面不規則性來至少部分地平面化低薄片電阻柵格115及奈米結構層120的不規則表面特徵。在一些情形下,可將平面化層130施加至透明導體之僅一部分(例如周邊)上。
可在遍及低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或低薄片電阻柵格115及奈米結構層120二者之全部或一部分施加之前將平面化層130預圖案化。預圖案化黏著劑亦可允許(例如)藉由以下方式平面化低薄片電阻柵格115及奈米結構層120中之不規則表面特徵:使用黏著劑「填充」低位奈米結構層120區域以匹配突出之低薄片電阻柵格115的表面。
隔離件205係配置於轉移膜105中、其上或其周圍之不導電區域。該等地區或區域可採用空隙或包括絕緣或半導電材料之結構之形式。隔離件205部分地或完全延伸穿過一或多個形成透明導體之層,且用於將透明導體選擇性劃分或再分成電隔離區域。
可將隔離件205預圖案化並藉由直接印刷沈積施加至轉移膜105。隔離件205之直接印刷沈積之非限制性實例包含但不限於絲網印刷、凹版印刷、快乾印刷、噴墨印刷、轉移印刷及諸如此類。
在其他情形下,可藉由以均勻方式塗覆轉移膜來將隔離件205施加或以其他方式配置於轉移膜105上。若施加均勻隔離件層205,則可使用微影技術、雷射燒蝕及諸如此類實施後圖案化。
可將保護膜305施加至透明導體與轉移膜105相對之最上層。端視下伏轉移膜105之固有剛性,保護膜305可為剛性、半剛性或撓性。在一些情形下,保護膜305經配置與平面化層130直接接觸。
在使用捲至捲生產技術製造透明導體時,保護膜305可有助於將對於平面化層130之損害降至最低,例如在將透明導體捲繞於接收卷軸上時。在平面化層130至少部分地包括黏著劑時,保護膜305可配置於平面化層130之表面上以防止黏著劑之過早活化。
保護膜可保護最上層並維持最上層表面之完整性,例如在平面化最上層時。保護膜305可為可物理、化學或靜態可分離地附接至透明導體之最上層的任一撓性材料。保護膜可為光學透明、半透明或不透明膜。保護膜305可包含但不限於撓性聚合物化合物,例如聚乙烯膜。
圖1A至1E繪示一實施例之透明導體100,其包含低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及平面化層130。將形成透明導體100之低薄片電阻柵格115及奈米結構層120沈積於具有表面110之轉移膜105上。低薄片電阻柵格115與奈米結構層120共同形成透明導體100之共面表面125。表面125係毗鄰表面110形成,其表面粗糙度與轉移膜表面110之表面粗糙度相當。
如圖1A中所繪示,遍及表面110之全部或一部分來沈積或以其他方式配置低薄片電阻柵格115。在一些情形下,可使用(例如)絲網印刷或其他相似印刷技術將低薄片電阻柵格115預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後,可(例如)使用光微影技術將低薄片電阻柵格115後圖案化。
如圖1B中所繪示,在沈積及圖案化低薄片電阻柵格115後,可遍及表面110及低薄片電阻柵格115之全部或一部分以(例如)含有導電金屬奈米線之導電聚合物溶液形式來沈積或以其他方式配置奈米結構層120。在沈積後,奈米結構層120可與低薄片電阻柵格115之全部或一部分電耦合。
本文所用之術語「電耦合」係指能夠維持電荷載流子(電洞或電子)之規則或受控間歇性流動之任兩個或更多個裝置。電荷載流子在電耦合裝置之間之流動可直接在兩個或更多個裝置之間或經由一或多個插入結構、裝置或系統發生。舉例而言,若奈米結構層120與低薄片電阻柵格115「電耦合」,則電荷載流子(亦即電子)可直接在奈米結構層120與低薄片電阻柵格115之間流動。
在一些情形下,可使用(例如)凹版印刷、柔性版印刷或其他相似印刷技術將奈米結構層120預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後,可(例如)使用光微影技術將奈米結構層120後圖案化。如圖1B中所繪示,低薄片電阻柵格115與奈米結構層120組合形成毗鄰表面110之共面表面125。
在以促進柵格115、奈米結構層120及轉移膜105之間之連續或近連續物理及電接觸的方式來施加低薄片電阻柵格115及奈米結構層120時,在自轉移膜105釋離後會產生粗糙度近似等於平面表面110之表面粗糙度之共面表面125。
使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120以物理方式結合改良了透明導體100之機械性質。舉例而言,與諸如ITO及AZO等透明導電氧化物相比,所得透明導體100具有更小脆性且不太可能破碎。透明導體100之改良機械性質有利於其用於產生大規模透明導體,例如彼等發現於大規模OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置中者。
藉由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面125之表面粗糙度可為約50 nm峰間表面粗糙度或更小、約30 nm峰間表面粗糙度或更小或約10 nm峰間表面粗糙度或更小。具有低表面粗糙度之透明導體100將終端應用裝置(例如OLED或光伏裝置)內源於存在內部短路或洩漏電流之損失降至最低。使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120電耦合提供了薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq之透明導體100。
如圖1C中所繪示,可遍及低薄片電阻柵格115及奈米結構層120之全部或一部分來沈積或以其他方式配置平面化層130。在一些情形下,可預圖案化平面化層130以(例如)「填充」藉由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之有時粗糙或不規則表面上之低斑點。在其他情形下,例如如圖1C中所繪示,可遍及由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面不均勻地施加平面化層130以提供平滑或平面表面135。
如圖1D中所繪示,去除轉移膜105以露出由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面125。在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體100施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及平面化層130中之至少一者的捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體100。可在將透明導體100附接至基板140之前或之後去除轉移膜105。為將對於透明導體100之損害可能性降至最低,可在將透明導體100附接或結合至基板140後去除轉移膜105。
在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體100施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或平面化層130之捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體100。
在去除轉移膜105後,可將一或多個最終平滑層配置於共面表面125上以提供其他功能或進一步保護共面表面125免受損害。平滑層之實例可包含但不限於導電聚合物、根據電洞傳輸圖案沈積之蒸發電洞傳輸層、根據電子傳輸圖案沈積之蒸發電子傳輸層、根據電洞抑制圖案沈積之蒸發電洞抑制層、根據電子抑制圖案沈積之蒸發電子抑制層、電子阻擋緩衝層、電洞阻擋緩衝層及/或具有期望電荷載流子提取或注入性質之導電聚合物。可均勻地施加、後圖案化或預圖案化一或多個最終平滑層。
圖1E繪示經由平面化層130施加或以其他方式結合至基板140之沒有轉移膜105之透明導體100。基板140可包含任一剛性或撓性材料,舉例而言,可使用剛性玻璃或撓性塑膠基板。基板140可為諸如OLED顯示裝置及OLED發光裝置或光伏裝置等較大裝置之外部表面。
圖2A至2F繪示透明導體200,其包含低薄片電阻柵格115、奈米結構層120、至少一個隔離件205及平面化層130。包含至少一個隔離件205會提供複數個配置於單一透明導體200內之電去耦透明導體(在圖2中表示為200A、200B、200C)。至少一個隔離件205提供了經由前-或後圖案化低薄片電阻柵格115及/或奈米結構層120來電分離透明導體結構的替代方式。
低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少一個隔離件205至少部分地沈積於轉移膜105之表面110上。低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少一個隔離件205共同形成透明導體200之共面表面210。共面表面210係毗鄰表面110形成,其表面粗糙度與轉移膜表面110之表面粗糙度相當。
如圖2A中所繪示,遍及表面110之全部或一部分來沈積或以其他方式配置至少一個隔離件205。在一些情形下,可使用(例如)噴墨印刷、絲網印刷或相似印刷技術將至少一個隔離件205預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後將至少一個隔離件205後圖案化。該後圖案化可使用各種技術(例如光微影技術)來提供任一期望隔離件圖案。
如圖2B中所繪示,遍及表面110及至少一個隔離件205之全部或一部分來沈積或以其他方式配置低薄片電阻柵格115。可使用(例如)絲網印刷或相似技術將低薄片電阻柵格115預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可(例如)使用光微影技術在遍及表面110及至少一個隔離件205之全部或一部分大致均勻地沈積後將低薄片電阻柵格115後圖案化。
如圖2C中所繪示,遍及表面110、至少一個隔離件205及低薄片電阻柵格115之全部或一部分來沈積或以其他方式配置奈米結構層120。奈米結構層120可基於至少一個隔離件205之數量及位置選擇性地與低薄片電阻柵格電耦合。在一些實施例中,至少一個隔離件205可全部或部分地劃分透明導體以提供複數個電去耦透明導體200A、200B及200C。
可使用(例如)凹版印刷、柔性版印刷或其他相似技術將奈米結構層120預圖案化並配置於最終位置。在使用促進組成組件間之連續或近連續物理及電接觸的方法或方式來沈積一或多個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120時,可產生在自轉移膜105釋離後提供表面粗糙度近似等於表面110之表面粗糙度之共面表面210的透明導體200。
使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120以物理方式結合改良了透明導體200之機械性質。舉例而言,與諸如ITO及AZO等透明導電氧化物相比,透明導體200具有更小脆性且不太可能破碎。透明導體200之改良機械性質有利於其用於產生大規模透明導體,例如彼等發現於大規模OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置中者。
藉由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面210之表面粗糙度可為約50 nm峰間表面粗糙度或更小、約30 nm峰間表面粗糙度或更小或約10 nm峰間表面粗糙度或更小。具有低表面粗糙度之透明導體200將終端應用裝置(例如OLED或光伏裝置)內源於存在內部短路或洩漏電流之損失降至最低。使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120電耦合提供了薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq之透明導體200。
如圖2D中所繪示,遍及由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面之全部或一部分上沈積平面化層130。在一些情形下,可預圖案化平面化層130以(例如)「填充」由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之有時粗糙或不規則表面上之低斑點。在其他情形下,例如如圖2D中所繪示,可以不均勻方式部分或完全地遍及由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面而施加平面化層130以提供平面表面135。
如圖2E中所繪示,去除轉移膜105以露出由低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少一個隔離件205提供之共面表面210。在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體200施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或平面化層130中之至少一者的捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體200。可在將透明導體200附接至基板140之前或之後釋離轉移膜105。為將對於透明導體200之損害可能性降至最低,可在將透明導體200附接至基板140之後釋離轉移膜。在釋離轉移膜後,可將一或多個其他層配置於共面表面210上以提供其他功能或進一步保護共面表面210免受損害。
圖2F繪示經由平面化層130施加或以其他方式結合至基板140之透明導體200而無轉移膜105。基板140可包含任一剛性或撓性材料,舉例而言,可使用剛性玻璃或撓性塑膠基板。基板140可為諸如OLED顯示裝置、OLED發光裝置或光伏裝置等較大裝置之外部表面。
毗鄰轉移膜105配置至少一個隔離件205減小或消除對經由切割或燒蝕透明導體200之共面表面210來製程後(post-process)放置隔離件205的需要。最小化或消除對於將開口通道型隔離件切成透明導體200之共面表面210之需要維持了共面表面210之完整性。
圖3A至3F繪示一實施例之透明導體300,其包含低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少部分地由保護膜305覆蓋之平面化層130。將形成透明導體300之低薄片電阻柵格115及奈米結構層120沈積於轉移膜105之表面110上。低薄片電阻柵格115與奈米結構層120共同形成透明導體300之共面表面125。共面表面125係毗鄰表面110形成,其表面粗糙度與轉移膜表面110之表面粗糙度相當。
在一些情形下,遍及平面化層130之全部或一部分配置保護膜305可減小對於平面化層130之損害可能性,例如在使用捲至捲過程產生透明導體300時。在其他情形下,遍及平面化層130之全部或一部分配置保護膜305可減小平面化層130不慎活化之可能性,例如在保護層305係UV不透明材料且平面化層130至少部分地包括UV活化黏著劑時。
如圖3A中所繪示,遍及表面110之全部或一部分來沈積或以其他方式配置低薄片電阻柵格115。在一些情形下,可使用(例如)絲網印刷或其他相似印刷技術預圖案化低薄片電阻柵格115並配置於最終位置。在其他情形下,在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後,可(例如)使用光微影技術將低薄片電阻柵格115後圖案化。
如圖3B中所繪示,可遍及表面110及低薄片電阻柵格115之全部或一部分來沈積或以其他方式配置奈米結構層120。在沈積後,奈米結構層120可電耦合至低薄片電阻柵格115之全部或一部分。
在一些情形下,可使用(例如)凹版印刷、柔性版印刷或其他相似印刷技術將奈米結構層120預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後,可(例如)使用光微影技術將奈米結構層120後圖案化。如圖3B中所繪示,低薄片電阻柵格115與奈米結構層120形成毗鄰平面表面110之共面表面125。
在以促進柵格115、奈米結構層120及轉移膜105之間之連續或近連續物理接觸的方式來施加低薄片電阻柵格115及奈米結構層120時,在自轉移膜105釋離後會產生表面粗糙度近似等於平面表面110之表面粗糙度之共面表面125。
組合低薄片電阻柵格115及奈米結構層120使得可構造具有低薄片電阻及高透明度之透明導體,例如彼等用於OLED顯示器、OLED發光及光伏應用中者。具有露出或凸起之低薄片電阻柵格(亦即,其中柵格115及奈米結構層120並不共面)之透明導體可能在終端應用裝置內發生電流洩漏或短路之幾率有所增加。藉由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面125之表面粗糙度可為約50 nm峰間表面粗糙度或更小、約30 nm峰間表面粗糙度或更小或約10 nm峰間表面粗糙度或更小。具有低表面粗糙度之透明導體300將終端應用裝置(例如OLED或光伏裝置)內源於存在內部短路或洩漏電流之損失降至最低。使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120電耦合提供了薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq之透明導體300。
使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120以物理方式結合改良了透明導體300之機械性質。舉例而言,與諸如ITO及AZO等透明導電氧化物相比,透明導體300具有更小脆性且不太可能破碎。透明導體300之改良機械性質有利於其用於產生大規模透明導體,例如彼等發現於大規模OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置中者。
如圖3C中所繪示,可遍及由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面之全部或一部分來沈積或以其他方式配置平面化層130。在一些情形下,可將平面化層130預圖案化以(例如)「填充」藉由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之與轉移膜105相對之有時粗糙或不規則表面上之低斑點。在其他情形下,例如如圖3C中所繪示,可遍及由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面不均勻地施加平面化層130以提供平滑化或平面表面135。
如圖3D中所繪示,可遍及平面化層130之露出表面135之全部或一部分配置保護膜305。保護膜305可維持平面化層表面135之完整性及/或平滑性直至將透明導體300施加至基板140為止。
如圖3E中所繪示,去除轉移膜105以露出由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面125。在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體300施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或平面化層130中之至少一者的捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體300。可在將透明導體300附接至基板140之前或之後釋離轉移膜105。可在將透明導體300附接至基板140之前或之後去除轉移膜105。為將對於透明導體300之損害可能性降至最低,可在將透明導體300附接或以其他方式結合至基板140後去除轉移膜105。
在去除轉移膜105後,可將一或多個最終平滑層配置於共面表面125上以提供其他功能或進一步保護共面表面125免受損害。平滑層之實例可包含但不限於導電聚合物、根據電洞傳輸圖案沈積之蒸發電洞傳輸層、根據電子傳輸圖案沈積之蒸發電子傳輸層、根據電洞抑制圖案沈積之蒸發電洞抑制層、根據電子抑制圖案沈積之蒸發電子抑制層、電子阻擋緩衝層、電洞阻擋緩衝層及/或具有期望電荷載流子提取或注入性質之導電聚合物。可均勻地施加、後圖案化或預圖案化一或多個最終平滑層。
圖3F繪示經由平面化層130施加或以其他方式結合至基板140之沒有轉移膜105之透明導體300。基板140可包含任一剛性或撓性材料,舉例而言,可使用剛性玻璃或撓性塑膠基板。基板140可為諸如OLED顯示裝置及OLED發光裝置或光伏裝置等較大裝置之外部表面。
圖4A至4G繪示透明導體400,其包含低薄片電阻柵格115、奈米結構層120、至少一個隔離件205、平面化層130及保護膜305。包含至少一個隔離件205會在單一透明導體400內提供複數個電去耦透明導體部分400A、400B及400C。
低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少一個隔離件205至少部分地沈積於轉移膜105之表面110上。低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少一個隔離件205共同形成透明導體400之共面表面410。共面表面410係毗鄰表面110形成,其表面粗糙度與轉移膜表面110之表面粗糙度相當。
如圖4A中所繪示,遍及表面110之全部或一部分來沈積或以其他方式配置至少一個隔離件205。在一些情形下,可使用(例如)噴墨印刷、絲網印刷或相似印刷技術將至少一個隔離件205預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後將至少一個隔離件205後圖案化。該後圖案化可使用各種技術(例如光微影技術)來提供任一期望隔離件圖案。
如圖4B中所繪示,遍及表面110及至少一個隔離件205之全部或一部分來沈積或以其他方式配置低薄片電阻柵格115。可使用(例如)絲網印刷或其他相似印刷技術將低薄片電阻柵格115預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可(例如)使用光微影技術在遍及表面110及至少一個隔離件205之全部或一部分大致均勻地沈積後將低薄片電阻柵格115後圖案化。
如圖4C中所繪示,遍及表面110、至少一個隔離件205及低薄片電阻柵格115之全部或一部分來沈積或以其他方式配置奈米結構層120。奈米結構層120可基於至少一個隔離件205之數量及位置選擇性地與低薄片電阻柵格電耦合。在一些實施例中,至少一個隔離件205可全部或部分地劃分透明導體以提供複數個電去耦透明導體400A、400B及400C。
可使用(例如)噴墨印刷或相似印刷技術將奈米結構層120預圖案化並配置於最終位置。一或多個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120共同形成毗鄰轉移膜105之表面110的共面表面410。在以促進組成組件間之連續或近連續物理及/或電接觸的方式沈積一或多個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120時,可產生在自轉移膜105釋離後會提供表面粗糙度近似等於表面110之共面表面410的透明導體400。
使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120以物理方式結合改良了透明導體400之機械性質。舉例而言,與諸如ITO及AZO等透明導電氧化物相比,透明導體400具有更小脆性且不太可能破碎。透明導體200之改良機械性質有利於其用於產生大規模透明導體,例如彼等發現於大規模OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置中者。藉由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面410之表面粗糙度可為約50 nm峰間表面粗糙度或更小、約30 nm峰間表面粗糙度或更小或約10 nm峰間表面粗糙度或更小。具有低表面粗糙度之透明導體400將終端應用裝置(例如OLED或光伏裝置)內源於存在內部短路或洩漏電流之損失降至最低。使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120電耦合提供了薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq之透明導體400。
如圖4D中所繪示,遍及由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面之全部或一部分來沈積平面化層130。在一些情形下,可預圖案化平面化層130以(例如)「填充」藉由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之有時粗糙或不規則表面上之低斑點。在其他情形下,例如如圖4D中所繪示,可以不均勻方式部分或完全地遍及由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面來施加平面化層130以提供平面表面135。
如圖4E中所繪示,可遍及平面化層130之露出表面135之全部或一部分配置保護膜305。保護膜305可維持平面化層表面135之完整性及/或平滑性直至將透明導體400施加至基板140為止。
在圖4F中,去除轉移膜105以露出由低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少一個隔離件205形成之共面表面410。在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體400施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或平面化層130中之至少一者的捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體400。可在將透明導體400附接至基板140之前或之後釋離轉移膜105。為將對於透明導體400之損害可能性降至最低,可在將透明導體400附接至基板140後釋離轉移膜。
在去除轉移膜105後,可將一或多個最終平滑層配置於共面表面410上以提供其他功能或進一步保護共面表面410免受損害。平滑層之實例可包含但不限於導電聚合物、根據電洞傳輸圖案沈積之蒸發電洞傳輸層、根據電子傳輸圖案沈積之蒸發電子傳輸層、根據電洞抑制圖案沈積之蒸發電洞抑制層、根據電子抑制圖案沈積之蒸發電子抑制層、電子阻擋緩衝層、電洞阻擋緩衝層及/或具有期望電荷載流子提取或注入性質之導電聚合物。可均勻地施加、後圖案化或預圖案化一或多個最終平滑層。
圖4G繪示經由形成平面化層130之全部或一部分之黏著劑施加或以其他方式結合至基板140之沒有轉移膜105的透明導體400。基板140可包含任一剛性或撓性材料,舉例而言,可使用剛性玻璃或撓性塑膠基板。基板140可為諸如OLED顯示裝置、OLED發光裝置或光伏裝置等較大裝置之外部表面。
毗鄰轉移膜105配置至少一個隔離件205減小或消除對經由切割或燒蝕透明導體400之共面表面410來製程後放置隔離件205的需要。最小化或消除對於將開口通道型隔離件切成透明導體400之共面表面410之需要維持了共面表面410之完整性。
圖5A至5F繪示一實施例之透明導體500,其包含低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及至少部分地由保護膜305覆蓋之平面化層130。形成透明導體500之低薄片電阻柵格115、奈米結構層120及平面化層130至少部分地沈積於轉移膜105之表面110上。奈米結構層120形成透明導體500之平面表面510。平面表面510係毗鄰表面110形成,其表面粗糙度與轉移膜表面110之表面粗糙度相當。可將一或多個其他層與奈米結構層120組合或以其他方式一起施加,該等層包含但不限於一或多個平滑層、一或多個電子或電洞阻擋層、一或多個電子或電洞注入層或其組合。
如圖5A中所繪示,可遍及轉移膜105之表面110之全部或一部分來沈積或以其他方式配置奈米結構層120。在一些情形下,可使用(例如)凹版印刷、柔性版印刷或其他相似印刷技術將奈米結構層120預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可在遍及轉移膜105之表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後(例如)使用光微影技術來將奈米結構層120後圖案化。在以促進奈米結構層120與轉移膜105間之連續或近連續物理接觸的方式施加奈米結構層120時,在自轉移膜105釋離後會產生粗糙度近似等於表面110之表面粗糙度之平面表面510。
如圖5B中所繪示,遍及奈米結構層120之全部或一部分沈積或以其他方式配置低薄片電阻柵格115。在沈積後,可使低薄片電阻柵格115之全部或一部分與奈米結構層120電耦合。在一些情形下,可使用(例如)絲網印刷或類似印刷技術將低薄片電阻柵格115預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,在遍及奈米結構層120之全部或一部分大致均勻地沈積低薄片電阻柵格115後,可(例如)使用光微影技術予以後圖案化。
使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120以物理方式結合改良了所得透明導體500之機械性質。舉例而言,與諸如ITO及AZO等透明導電氧化物相比,透明導體500更不易脆且較不會破碎。透明導體500之改良機械性質有利於其用於產生大規模透明導體,例如於大規模OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置中所見者。藉由奈米結構層120形成之共面表面510之表面粗糙度可為約50 nm峰間(peak-to-peak)或更小、約30 nm峰間或更小或約10 nm峰間或更小。具有低表面粗糙度之透明導體500可將透明導體500內源於存在內部短路或洩漏電流之損失降至最低。藉由將低薄片電阻柵格115沈積於奈米結構層120頂部來使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120電耦合提供了薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq的透明導體500。
如圖5C中所繪示,可遍及由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面之全部或一部分沈積或以其他方式配置平面化層130。在一些情形下,可將平面化層130預圖案化以(例如)「填充」由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之有時粗糙或不規則表面上之低斑點。在其他情形下,例如如圖5C中所繪示,可遍及由低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面不均勻地施加平面化層130以提供平滑或平面表面135。
如圖5D中所繪示,可遍及平面化層130之露出表面135之全部或一部分配置保護膜305。保護膜305可維持平面化層表面135之完整性及/或平滑性直至將透明導體500施加至基板140為止。
如圖5E中所繪示,釋離轉移膜105以露出奈米結構層120之平面表面510。可在將透明導體500附接至基板140之前或之後釋離轉移膜105。為將對於透明導體500之損害可能性降至最低,可在將透明導體500附接或以其他方式結合至基板140後釋離轉移膜。
在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體500施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或平面化層130中之至少一者的捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體500。
在釋離轉移膜105後,可將一或多個最終平滑層配置於平面表面510上以提供其他功能或進一步保護平面表面510免受損害。平滑層之實例可包含但不限於導電聚合物、根據電洞傳輸圖案沈積之蒸發電洞傳輸層、根據電子傳輸圖案沈積之蒸發電子傳輸層、根據電洞抑制圖案沈積之蒸發電洞抑制層、根據電子抑制圖案沈積之蒸發電子抑制層、電子阻擋緩衝層、電洞阻擋緩衝層及/或具有期望電荷載流子提取或注入性質之導電聚合物。可均勻地施加、後圖案化或預圖案化一或多個最終平滑層。
圖5F繪示經由形成平面化層130之至少一部分之黏著劑施加或以其他方式結合至基板140之沒有轉移膜105的透明導體500。基板140可包含任一剛性或撓性材料,舉例而言,可使用剛性玻璃或撓性塑膠基板。基板140可為諸如OLED顯示裝置及OLED發光裝置或光伏裝置等較大裝置之外部表面。
圖6A至6G繪示透明導體600,其包含低薄片電阻柵格115、奈米結構層120、至少一個隔離件205、平面化層130及保護膜305。包含至少一個隔離件205會提供配置於單一透明導體600內之複數個電去耦透明導體600A、600B及600C。
奈米結構層120及至少一個隔離件205至少部分地沈積於轉移膜105之表面110上。奈米結構層120及至少一個隔離件205共同形成透明導體600之平面表面610。平面表面610係毗鄰表面110形成,其表面粗糙度與轉移膜表面110之表面粗糙度相當。
如圖6A中所繪示,遍及表面110之全部或一部分來沈積或以其他方式配置至少一個隔離件205。在一些情形下,可使用(例如)噴墨印刷、絲網印刷或相似印刷技術將至少一個隔離件205預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可在遍及表面110之全部或一部分大致均勻地沈積後將至少一個隔離件205後圖案化。該後圖案化可使用各種技術(例如光微影技術)來提供任一期望隔離件圖案。
如圖6B中所繪示,遍及表面110及至少一個隔離件205之全部或一部分來沈積或以其他方式配置奈米結構層120。可使用(例如)凹版印刷、柔性版印刷或其他相似印刷技術將奈米結構層120預圖案化並配置於最終位置。在一些實施例中,至少一個隔離件205可全部或部分地劃分透明導體600以提供複數個電去耦透明導體600A、600B、600C。
一或多個隔離件205及奈米結構層120共同形成毗鄰轉移膜105之表面110之表面610。在以促進組成組件間之連續或近連續物理及/或電接觸的方式沈積一或多個隔離件205及奈米結構層120時,可產生在自轉移膜105釋離後具有表面粗糙度近似等於轉移膜表面110之平面表面610的透明導體600。
如圖6C中所繪示,遍及由奈米結構層120及至少一個隔離件205形成之表面之全部或一部分來沈積或以其他方式配置低薄片電阻柵格115。可使用(例如)絲網印刷或其他相似印刷技術將低薄片電阻柵格115預圖案化並配置於最終位置。在其他情形下,可在遍及由奈米結構層120及至少一個隔離件205形成之表面之全部或一部分大致均勻地沈積後(例如)使用光微影技術將低薄片電阻柵格115後圖案化。低薄片電阻柵格115與奈米結構層120之全部或一部分物理及電耦合。
使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120以物理方式結合改良了透明導體600之機械性質。舉例而言,與諸如ITO及AZO等透明導電氧化物相比,透明導體600具有更小脆性且不太可能破碎。透明導體600之改良機械性質有利於其用於產生大規模透明導體,例如彼等發現於大規模OLED顯示裝置、OLED發光裝置及光伏裝置中者。藉由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之共面表面125之表面粗糙度可為約50 nm峰間表面粗糙度或更小、約30 nm峰間表面粗糙度或更小或約10 nm峰間表面粗糙度或更小。具有低表面粗糙度之透明導體600將透明導體600內源於存在內部短路或洩漏電流之損失降至最低。使低薄片電阻柵格115與奈米結構層120電耦合提供了薄片電阻小於約10歐姆/sq、小於約5歐姆/sq、小於約1歐姆/sq或小於約0.1歐姆/sq之透明導體600。
如圖6D中所繪示,遍及由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面之全部或一部分來沈積平面化層130。在一些情形下,可預圖案化平面化層130以(例如)「填充」藉由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之有時粗糙或不規則表面上之低斑點。在其他情形下,例如如圖6D中所繪示,可以不均勻方式部分或完全地遍及由至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115及奈米結構層120形成之表面來施加平面化層130以提供平面表面135。
如圖6E中所繪示,可遍及平面化層130之露出表面135之全部或一部分配置保護膜305。保護膜305可維持平面化層表面135之完整性及/或平滑性直至將透明導體600施加至基板140為止。
在圖6F中,釋離轉移膜105以露出由奈米結構層120及一或多個隔離件205提供之平面表面610。可在將透明導體600附接至基板140之前或之後釋離轉移膜105。為將對於透明導體600之損害可能性降至最低,可在將透明導體600附接至基板140後釋離轉移膜。在釋離轉移膜後,可將一或多個其他層配置於藉由奈米結構層120及一或多個隔離件205提供之平面表面610上以提供其他功能或進一步保護透明導體600之平面表面610免受損害。
在至少一些情形下,可在生產過程期間將透明導體600施加至基板140;舉例而言,可使用用於施加至少一個隔離件205、低薄片電阻柵格115、奈米結構層120或平面化層130中之至少一者的捲至捲生產過程將撓性基板140施加至透明導體600。
在釋離轉移膜105後,可將一或多個最終平滑層配置於平面表面610上以提供其他功能或進一步保護平面表面610免受損害。平滑層之實例可包含但不限於導電聚合物、根據電洞傳輸圖案沈積之蒸發電洞傳輸層、根據電子傳輸圖案沈積之蒸發電子傳輸層、根據電洞抑制圖案沈積之蒸發電洞抑制層、根據電子抑制圖案沈積之蒸發電子抑制層、電子阻擋緩衝層、電洞阻擋緩衝層及/或具有期望電荷載流子提取或注入性質之導電聚合物。可均勻地施加、後圖案化或預圖案化一或多個最終平滑層。
圖6G繪示經由形成平面化層130之至少一部分之黏著劑施加或以其他方式結合至基板140之沒有轉移膜105的透明導體600。基板140可包含任一剛性或撓性材料,舉例而言,可使用剛性玻璃或撓性塑膠基板。基板140可為諸如OLED顯示裝置、OLED發光裝置或光伏裝置等較大裝置之外部表面。
毗鄰轉移膜105配置至少一個隔離件205減小或消除對經由切割或燒蝕透明導體600之平面表面610來製程後放置隔離件205的需要。最小化或消除對於將開口通道型隔離件切成透明導體600之平面表面610之需要維持了平面表面610之完整性。
可組合上述各實施例以提供其他實施例。本說明書中所提及及/或本申請案數據清單中所列示之所有美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案及非專利出版物之全部內容皆以引用方式併入本文中。若需要,可修改各實施例之各態樣以使用不同專利、申請案及公開案之概念來提供其他實施例。
可根據上文之詳細闡述對實施例作出該等及其他修改。一般而言,在以下申請專利範圍中,所用術語不應理解為將申請專利範圍限制於說明書及申請專利範圍中所揭示之具體實施例,而應理解為包含所有可能實施例以及屬於該等申請專利範圍之等效內容之全部範圍。因此,申請專利範圍並不受限於揭示內容。
100...透明導體
105...轉移膜
110...轉移膜表面
115...低薄片電阻柵格
120...奈米結構層
125...共面表面
130...平面化層
135...平面表面
140...基板
200...透明導體
200A...電去耦透明導體
200B...電去耦透明導體
200C...電去耦透明導體
205...隔離件
210...共面表面
300...透明導體
305...保護膜
400...透明導體
400A...電去耦透明導體部分
400B...電去耦透明導體部分
400C...電去耦透明導體部分
410...共面表面
500...透明導體
510...平面表面
600...透明導體
600A...電去耦透明導體
600B...電去耦透明導體
600C...電去耦透明導體
610...平面表面
圖1A-1E繪示本文所述一實施例之透明導體,其包含低薄片電阻柵格、奈米結構層及平面化層。
圖2A-2F繪示本文所述一實施例之透明導體,其包含隔離件、低薄片電阻柵格、奈米結構層及平面化層。
圖3A-3F繪示本文所述一實施例之透明導體,其包含低薄片電阻柵格、奈米結構層、平面化層及保護膜。
圖4A-4G繪示本文所述一實施例之透明導體,其包含隔離件、低薄片電阻柵格、奈米結構層、平面化層及保護膜。
圖5A-5F繪示本文所述一實施例之透明導體,其包含低薄片電阻柵格、奈米結構層、平面化層及保護膜。
圖6A-6G繪示本文所述一實施例之透明導體,其包含隔離件、低薄片電阻柵格、奈米結構層、平面化層及保護膜。
100‧‧‧透明導體
105‧‧‧轉移膜
110‧‧‧轉移膜表面
115‧‧‧低薄片電阻柵格
120‧‧‧奈米結構層
125‧‧‧共面表面
130‧‧‧平面化層
135‧‧‧平面表面
140‧‧‧基板
Claims (102)
- 一種用於形成透明導體之方法,其包括:提供具有轉移膜表面之轉移膜;根據柵格圖案在該轉移膜表面上形成低薄片電阻柵格;及在該轉移膜表面上形成奈米結構層;其中該低薄片電阻柵格與該奈米結構層形成至少一個共面透明導體表面。
- 如請求項1之方法,其中在該轉移膜表面上形成該奈米結構層係包括根據奈米結構層圖案在該轉移膜表面上形成該奈米結構層。
- 如請求項2之方法,其中根據奈米結構層圖案在該轉移膜表面上形成該奈米結構層係包括在該轉移膜表面上直接印刷奈米結構層。
- 如請求項1之方法,其進一步包括:藉由去除該轉移膜而露出由該低薄片電阻柵格及該奈米結構層形成之該共面透明導體表面。
- 如請求項1之方法,其中根據該柵格圖案在該轉移膜表面上形成該低薄片電阻柵格係包括在該轉移膜表面上絲網印刷該低薄片電阻柵格。
- 如請求項1之方法,其中根據柵格圖案在該轉移膜表面上形成該低薄片電阻柵格係包括使用銀膏絲網印刷該低薄片電阻柵格。
- 如請求項1之方法,其中根據該柵格圖案在該轉移膜表 面上形成該低薄片電阻柵格係包括整體沈積導電金屬及隨後經由後圖案化去除該經沈積金屬之至少一部分。
- 如請求項1之方法,其中該奈米結構層包括複數個分散於聚合物基質內之導電金屬奈米線。
- 如請求項1之方法,其中該奈米結構層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項1之方法,其中該奈米結構層包括複數個光引導結構。
- 如請求項1之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項1之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項1之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項1之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項1之方法,其進一步包括:形成毗鄰該奈米結構層之層,該層包含至少一個選自由以下組成之群之層:平滑層、電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層及電子注入層。
- 如請求項1之方法,其中該轉移膜表面具有小於50奈米之峰間(peak-to-peak)表面粗糙度;且該共面透明導體表面具有小於50奈米之峰間表面粗糙 度。
- 如請求項1之方法,其進一步包括:根據隔離圖案在該轉移膜表面上形成至少一個隔離結構,該至少一個隔離結構將該透明導體圖案化成複數個電隔離結構。
- 如請求項17之方法,其中該轉移膜表面具有小於50奈米之峰間表面粗糙度;且該共面透明導體表面及該至少一個隔離結構形成具有小於50奈米之峰間表面粗糙度的共面表面。
- 如請求項1之方法,其進一步包括:至少部分地在該低薄片電阻柵格及奈米結構層上形成與該轉移膜表面相對之平面化層。
- 如請求項19之方法,其中形成該平面化層包括根據平面化層圖案沈積該平面化層。
- 如請求項19之方法,其中該平面化層包括黏著劑材料。
- 如請求項21之方法,其中該黏著劑材料由選自由以下組成之群之黏著劑組成:光固化黏著劑及熱固化黏著劑。
- 如請求項19之方法,其中該平面化層包括用以使藉由該低薄片電阻柵格及該奈米結構層形成之與該轉移膜相對之表面平滑化的材料。
- 如請求項19之方法,其中該平面化層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項19之方法,其中該平面化層包括複數個光引導結構。
- 如請求項19之方法,其進一步包括經由該平面化層將該透明導體附著至基板。
- 如請求項19之方法,其進一步包括將保護膜施加至該平面化層。
- 如請求項27之方法,其進一步包括:去除該保護膜層;及將該透明導體附著至基板。
- 一種透明導體,其包括:低薄片電阻柵格;及奈米結構層,其中該低薄片電阻柵格與該奈米結構層形成至少一個共面透明導體表面,其中該共面透明導體表面具有小於50奈米之峰間表面粗糙度。
- 如請求項29之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項29之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項29之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項29之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項29之透明導體,其進一步包括:毗鄰該奈米結構層配置之層,該層選自由以下組成之群:平滑層、根據電洞傳輸圖案配置之電洞傳輸層、根據電洞注入圖案配置之電洞注入層、根據電子傳輸圖案 配置之電子傳輸層及根據電子注入圖案配置之電子注入層。
- 如請求項29之透明導體,其中該透明導體之透光率大於約85%。
- 如請求項29之透明導體,其中該透明導體之該透光率大於約90%。
- 如請求項29之透明導體,其進一步包括:轉移膜,其具有小於10奈米之轉移膜峰間表面粗糙度且毗鄰該平面透明導體表面配置。
- 如請求項29之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個分散於聚合物基質內之導電金屬奈米線。
- 如請求項29之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項29之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個光引導結構。
- 如請求項29之透明導體,其進一步包括:至少一個與該低薄片電阻柵格及該奈米結構層共面之隔離結構,該至少一個隔離結構、該低薄片電阻柵格及該奈米結構層形成該平面透明導體表面。
- 如請求項41之透明導體,其中該平面透明導體表面具有小於50奈米之峰間表面粗糙度。
- 如請求項29之透明導體,其進一步包括:平面化層,其至少部分地配置於該低薄片電阻柵格及奈米結構層上且與該共面透明導體表面相對。
- 如請求項43之透明導體,其中該平面化層包括黏著劑材料。
- 如請求項44之透明導體,其中該黏著劑材料包括光圖案化黏著劑。
- 如請求項44之透明導體,其中該黏著劑材料係選自由以下組成之群之黏著劑:光固化黏著劑及熱固化黏著劑。
- 如請求項43之透明導體,其中該平面化層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項43之透明導體,其中該平面化層包括複數個光引導結構。
- 如請求項43之透明導體,其進一步包括毗鄰該平面化層配置之保護膜。
- 一種用於形成透明導體之方法,其包括:提供具有轉移膜表面之轉移膜;在該轉移膜表面上形成奈米結構層;及根據柵格圖案在奈米線層上形成與該轉移膜表面相對之低薄片電阻柵格;其中該奈米線層形成至少一個平面透明導體表面。
- 如請求項50之方法,其中在該轉移膜表面上形成該奈米結構層係包括根據奈米結構層圖案在該轉移膜表面上形成該奈米結構層。
- 如請求項50之方法,其進一步包括使用捲至捲製程將該透明導體層壓至基板。
- 如請求項50之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結 構層具有小於約5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項50之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項50之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項50之方法,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項50之方法,其中該轉移膜表面包括具有小於50奈米之峰間表面粗糙度之平面表面;且該平面透明導體表面包括具有小於50奈米之峰間表面粗糙度之表面。
- 如請求項50之方法,其進一步包括:形成毗鄰該奈米結構層之層,該層包含至少一個選自由以下組成之群之層:平滑層、電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層及電子注入層。
- 如請求項50之方法,其中根據該柵格圖案在該奈米結構層上沈積該低薄片電阻柵格係包括整體沈積導電金屬及隨後經由後圖案化去除該經沈積金屬之至少一部分。
- 如請求項50之方法,其進一步包括去除該轉移膜以露出由該奈米結構層形成之該平面透明導體表面。
- 如請求項50之方法,其中根據該奈米線層圖案在該轉移膜表面上形成該奈米結構層係包括在該轉移膜表面上直接印刷該奈米結構層。
- 如請求項50之方法,其中根據該柵格圖案在該奈米線層上形成該低薄片電阻柵格係包括在該奈米線層上直接印刷該低薄片電阻柵格。
- 如請求項62之方法,其中該低薄片電阻柵格包括銀膏。
- 如請求項50之方法,其進一步包括根據隔離圖案在該轉移膜表面上形成至少一個隔離結構,該至少一個隔離結構將該奈米結構層圖案化成複數個電隔離結構。
- 如請求項64之方法,其中該轉移膜表面包括具有小於50奈米之峰間表面粗糙度之平面表面;且該平面透明導體表面及該至少一個隔離結構形成具有小於50奈米之峰間表面粗糙度的平面表面。
- 如請求項50之方法,其中該奈米結構層包括複數個分散於聚合物基質內之導電金屬奈米線。
- 如請求項50之方法,其中該奈米結構層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項50之方法,其中該奈米結構層包括複數個光引導結構。
- 如請求項50之方法,其進一步包括至少部分地在該低薄片電阻柵格及奈米結構層上形成與該轉移膜表面相對之平面化層。
- 如請求項69之方法,其中該平面化層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項69之方法,其中該平面化層包括複數個光引導 結構。
- 如請求項69之方法,其中形成該平面化層係包括根據平面化層圖案形成該平面化層。
- 如請求項69之方法,其中該平面化層包括黏著劑材料。
- 如請求項73之方法,其中該黏著劑材料選自由以下組成之黏著劑材料之群:熱固化黏著劑及光固化黏著劑。
- 如請求項69之方法,其進一步包括將保護膜施加至該平面化層。
- 如請求項75之方法,其進一步包括:去除該保護膜層;及將該透明導體附著至基板。
- 一種透明導體,其包括:低薄片電阻柵格;及奈米結構層,其與該低薄片電阻柵格接觸且具有與該低薄片電阻柵格相對之平面透明導體表面。
- 如請求項77之透明導體,其中將該奈米結構層及該低薄片電阻柵格圖案化以形成複數個電隔離結構。
- 如請求項77之透明導體,其中該平面透明導體之透光率大於約85%。
- 如請求項77之透明導體,其中該平面透明導體之該透光率大於約90%。
- 如請求項77之透明導體,其進一步包括:轉移膜表面,其具有小於50奈米之峰間表面粗糙度且毗鄰該平面透明導體表面配置。
- 如請求項77之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個分散於聚合物基質內之導電金屬奈米線。
- 如請求項77之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項77之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個光引導結構。
- 如請求項77之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項77之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項77之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項77之透明導體,其中該低薄片電阻柵格及該奈米結構層具有小於約0.1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項77之透明導體,其中該平面透明導體表面包括具有小於50奈米之峰間表面粗糙度之表面。
- 如請求項77之透明導體,其進一步包括:毗鄰該奈米線層配置之層,該層選自由以下組成之群:平滑層、根據電洞傳輸圖案配置之電洞傳輸層、根據電洞注入圖案配置之電洞注入層、根據電子傳輸圖案配置之電子傳輸層及根據電子注入圖案配置之電子注入層。
- 如請求項77之透明導體,其進一步包括:平面化層,其至少部分地配置於該低薄片電阻柵格及 奈米結構層上且與該平面透明導體表面相對。
- 如請求項91之透明導體,其中該平面化層包括黏著劑材料。
- 如請求項92之透明導體,其中該黏著劑材料選自由以下組成之黏著劑材料之群:熱固化黏著劑及光固化黏著劑。
- 如請求項91之透明導體,其中該平面化層包括複數個光散射顆粒。
- 如請求項91之透明導體,其中該平面化層包括複數個光引導結構。
- 如請求項91之透明導體,其進一步包括毗鄰該平面化層配置之保護膜。
- 如請求項77之透明導體,其進一步包括:至少一個與該奈米結構層共面之隔離結構,其中該至少一個隔離結構與該奈米結構層形成該平面透明導體表面。
- 如請求項97之透明導體,其中該平面透明導體表面具有小於50奈米之峰間表面粗糙度。
- 一種透明導體,其包括:低薄片電阻柵格;及奈米結構層,其中該透明導體具有小於1歐姆/sq之薄片電阻及大於90%之透明度。
- 如請求項99之透明導體,其中該透明導體具有小於0.5歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項99之透明導體,其中該透明導體具有小於0.1歐姆/sq之薄片電阻。
- 如請求項99之透明導體,其中該奈米結構層包括複數個導電金屬奈米線。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US40941210P | 2010-11-02 | 2010-11-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201230072A TW201230072A (en) | 2012-07-16 |
TWI543199B true TWI543199B (zh) | 2016-07-21 |
Family
ID=45023871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW100140003A TWI543199B (zh) | 2010-11-02 | 2011-11-02 | 供低薄片電阻應用之柵狀及奈米結構的透明導體及其形成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20120103660A1 (zh) |
TW (1) | TWI543199B (zh) |
WO (1) | WO2012061514A1 (zh) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4893867B1 (ja) | 2011-02-23 | 2012-03-07 | ソニー株式会社 | 透明導電膜、分散液、情報入力装置、および電子機器 |
US10494720B2 (en) | 2011-02-28 | 2019-12-03 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Metallic nanofiber ink, substantially transparent conductor, and fabrication method |
EP2681745B1 (en) | 2011-02-28 | 2020-05-20 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc. | Metallic nanofiber ink, substantially transparent conductor, and fabrication method |
WO2012134200A2 (ko) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 주식회사 엘지화학 | 유기전자소자용 기판 |
WO2012137923A1 (ja) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | 日本写真印刷株式会社 | グラフェンを主成分とする透明導電膜を備えた転写シートとその製造方法、透明導電物 |
US8628840B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-01-14 | Eastman Kodak Company | Electronically conductive laminate donor element |
WO2013048577A1 (en) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | Solarity, Inc. | Substrate and superstrate design and process for nano-imprinting lithography of light and carrier collection management devices |
DE102012203672B4 (de) | 2012-03-08 | 2018-03-15 | Osram Oled Gmbh | Optoelektronisches Bauelement |
US9991463B2 (en) * | 2012-06-14 | 2018-06-05 | Universal Display Corporation | Electronic devices with improved shelf lives |
US10029916B2 (en) | 2012-06-22 | 2018-07-24 | C3Nano Inc. | Metal nanowire networks and transparent conductive material |
US9920207B2 (en) | 2012-06-22 | 2018-03-20 | C3Nano Inc. | Metal nanostructured networks and transparent conductive material |
CN103985939B (zh) * | 2013-02-07 | 2017-03-22 | 中国计量学院 | 一种基于石墨烯的新型隔离器 |
US10020807B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-07-10 | C3Nano Inc. | Fused metal nanostructured networks, fusing solutions with reducing agents and methods for forming metal networks |
WO2014163068A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | 日東電工株式会社 | 導電性フィルムおよび画像表示装置 |
US9763313B2 (en) * | 2013-05-15 | 2017-09-12 | Cam Holding Corporation | Conductive nanostructure-based films with improved ESD performance |
US20150053459A1 (en) | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Carestream Health, Inc. | Patterning of electrically conductive films |
WO2015047572A1 (en) | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 3M Innovative Properties Company | Transferable transparent conductive patterns and display stack materials |
US20150107878A1 (en) | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Carestream Health, Inc. | Invisible patterns for transparent electrically conductive films |
US11274223B2 (en) | 2013-11-22 | 2022-03-15 | C3 Nano, Inc. | Transparent conductive coatings based on metal nanowires and polymer binders, solution processing thereof, and patterning approaches |
KR102158541B1 (ko) * | 2014-01-31 | 2020-09-23 | 캄브리오스 필름 솔루션스 코포레이션 | 금속 나노구조 재결합 층을 포함하는 탠덤 유기 광발전 디바이스들 |
US9577196B2 (en) * | 2014-02-28 | 2017-02-21 | International Business Machines Corporation | Optoelectronics integration by transfer process |
US11343911B1 (en) | 2014-04-11 | 2022-05-24 | C3 Nano, Inc. | Formable transparent conductive films with metal nanowires |
US9183968B1 (en) | 2014-07-31 | 2015-11-10 | C3Nano Inc. | Metal nanowire inks for the formation of transparent conductive films with fused networks |
KR20160025152A (ko) * | 2014-08-26 | 2016-03-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 보호 구조물 및 보호 구조물을 포함하는 유기 발광 표시 장치 |
CN104576692B (zh) * | 2014-11-24 | 2018-01-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 导电柔性基板及其制作方法与oled显示装置及其制作方法 |
CN104485345A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性电极结构、其制作方法及柔性显示基板 |
US10192689B2 (en) * | 2015-01-07 | 2019-01-29 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. | Self-assembly of perovskite for fabrication of transparent devices |
DE112016000659B4 (de) | 2015-02-09 | 2021-11-18 | Pictiva Displays International Limited | Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode und organische Leuchtdiode |
CN105374853A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Oled显示面板及显示装置 |
CN106876600A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 透明电极、oled器件和透明电极制备方法 |
KR102456121B1 (ko) * | 2015-12-15 | 2022-10-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 광 제어 장치, 그를 포함한 투명표시장치, 및 그의 제조방법 |
US20180004318A1 (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-04 | Khaled Ahmed | Flexible sensor |
CN111448054B (zh) * | 2018-05-02 | 2022-06-28 | Cqlt萨固密技术有限公司 | 用于车身密封元件的连接方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4766628B2 (ja) * | 2000-07-31 | 2011-09-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置および表示装置の製造方法 |
US6936761B2 (en) * | 2003-03-29 | 2005-08-30 | Nanosolar, Inc. | Transparent electrode, optoelectronic apparatus and devices |
US20060007524A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-12 | Tam Man C | Display member incorporating a patterned adhesive layer |
US7078095B2 (en) * | 2004-07-07 | 2006-07-18 | Xerox Corporation | Adhesive film exhibiting anisotropic electrical conductivity |
US20100096004A1 (en) * | 2006-10-25 | 2010-04-22 | Unidym, Inc. | Solar cell with nanostructure electrode(s) |
FR2924274B1 (fr) * | 2007-11-22 | 2012-11-30 | Saint Gobain | Substrat porteur d'une electrode, dispositif electroluminescent organique l'incorporant, et sa fabrication |
KR101586619B1 (ko) * | 2007-12-20 | 2016-01-21 | 시마 나노 테크 이스라엘 리미티드 | 충전제 재료를 포함하는 투명한 전도성 코팅 |
US8198796B2 (en) * | 2008-07-25 | 2012-06-12 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Transparent electrode and production method of same |
EP2259329A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-08 | Institut de Ciències Fotòniques, Fundació Privada | Metal transparent conductors with low sheet resistance |
US20130182328A1 (en) * | 2009-12-10 | 2013-07-18 | Nano Terra Inc. | Structured Smudge-Resistant Anti-Reflective Coatings and Methods of Making and Using the Same |
US8628840B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-01-14 | Eastman Kodak Company | Electronically conductive laminate donor element |
-
2011
- 2011-11-02 TW TW100140003A patent/TWI543199B/zh active
- 2011-11-02 WO PCT/US2011/058988 patent/WO2012061514A1/en active Application Filing
- 2011-11-02 US US13/287,881 patent/US20120103660A1/en not_active Abandoned
-
2015
- 2015-05-04 US US14/703,830 patent/US9860993B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012061514A8 (en) | 2012-08-16 |
US20150313022A1 (en) | 2015-10-29 |
US20120103660A1 (en) | 2012-05-03 |
TW201230072A (en) | 2012-07-16 |
WO2012061514A1 (en) | 2012-05-10 |
US9860993B2 (en) | 2018-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI543199B (zh) | 供低薄片電阻應用之柵狀及奈米結構的透明導體及其形成方法 | |
US10636970B2 (en) | Opto-electrical devices incorporating metal nanowires | |
US11093071B2 (en) | Touch panel and trace structure thereof | |
US20190187746A1 (en) | Method of making transparent conductors on a substrate | |
KR102154562B1 (ko) | 증가된 헤이즈를 갖는 나노구조체 기반의 투명 도전체 및 그것을 포함하는 장치 | |
KR20150113050A (ko) | Esd 보호를 위한 고 열적 안정성을 갖는 나노구조체 투명 도전체들 | |
US9537097B2 (en) | Substrate for organic electronic device | |
US9980394B2 (en) | Bonding electronic components to patterned nanowire transparent conductors | |
JP2016146361A (ja) | ナノワイヤベースの透明導体およびそれをパターン形成するための方法 | |
KR102522012B1 (ko) | 전도성 소자 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
TWI624939B (zh) | 包含金屬奈米結構複合層之串聯式有機光伏打裝置 | |
WO2022012351A1 (zh) | 透明导电电极及其制备方法、电子器件 | |
WO2014071669A1 (zh) | 透明导电体及其制备方法 | |
KR102389501B1 (ko) | 나노 구조를 포함하는 패턴화된 투명 도전체 및 그 제조 방법 | |
JP2017189924A (ja) | 積層体の製造方法及び透明導電性基材の製造方法 |